Með þróun nútíma vísinda og tækni eru fleiri og fleiri verkfræðileg efni með mikla hörku notuð, á meðan hefðbundin snúningstækni er ekki hæf eða getur alls ekki náð vinnslu á sumum efnum með mikla hörku.Húðað karbíð, keramik, PCBN og önnur ofurharð verkfæri hafa mikla hörku við háan hita, slitþol og hitaefnafræðilegan stöðugleika, sem er grunnforsenda þess að klippa efni með mikla hörku og hafa náð verulegum ávinningi í framleiðslu.Efnið sem ofharða tólið notar og verkfærabygging þess og rúmfræðilegar breytur eru grunnþættirnir til að átta sig á harðri beygju.Þess vegna skiptir sköpum hvernig á að velja ofurharða verkfæraefnið og hanna sanngjarna verkfærabyggingu og rúmfræðilegar breytur til að ná stöðugum harðri beygju!
(1) Húðað sementað karbíð
Berið eitt eða fleiri lög af TiN, TiCN, TiAlN og Al3O2 með góðu slitþoli á sementað karbíðverkfæri með góða seigleika og þykkt lagsins er 2-18 μm.Húðunin hefur venjulega mun lægri hitaleiðni en undirlag verkfæra og vinnustykkis, sem veikir hitaáhrif undirlagsins;Á hinn bóginn getur það í raun bætt núning og viðloðun í skurðarferlinu og dregið úr myndun skurðarhita.
Þrátt fyrir að PVD húðun sýni marga kosti, hafa sum húðun eins og Al2O3 og demantur tilhneigingu til að samþykkja CVD húðunartækni.Al2O3 er eins konar húðun með sterka hitaþol og oxunarþol, sem getur aðskilið hitann sem myndast með því að klippa úr tilteknu tólinu.CVD húðunartækni getur einnig samþætt kosti ýmissa húðunar til að ná sem bestum skurðaráhrifum og mæta þörfum klippingar.
Í samanburði við sementkarbíðverkfæri hafa húðuð sementkarbíðverkfæri batnað til muna hvað varðar styrk, hörku og slitþol.Þegar vinnustykkinu er snúið með hörku HRC45 ~ 55 getur ódýrt húðað sementað karbíð gert sér grein fyrir háhraða beygju.Á undanförnum árum hafa sumir framleiðendur bætt frammistöðu húðaðra verkfæra með því að bæta húðunarefni og aðrar aðferðir.Til dæmis nota sumir framleiðendur í Bandaríkjunum og Japan svissneskt AlTiN húðunarefni og nýja húðun einkaleyfistækni til að framleiða húðuð blað með hörku eins og HV4500 ~ 4900, sem getur skorið HRC47 ~ 58 deyja stál á hraðanum 498,56m/mín. .Þegar snúningshitastigið er allt að 1500 ~ 1600 ° C, minnkar hörku samt ekki og oxast ekki.Þjónustulíf blaðsins er fjórum sinnum meira en almennt húðað blað, en kostnaðurinn er aðeins 30% og viðloðunin er góð.
(2) Keramikefni
Með stöðugri endurbót á samsetningu þess, uppbyggingu og pressunarferli, sérstaklega þróun nanótækni, gera keramikverkfæri það mögulegt að herða keramikverkfæri.Í náinni framtíð gæti keramik valdið þriðju byltingunni í skurði á eftir háhraða stáli og sementuðu karbíði.Keramikverkfæri hafa kosti mikillar hörku (HRA91 ~ 95), hár styrkur (beygjustyrkur 750 ~ 1000MPa), góð slitþol, góður efnafræðilegur stöðugleiki, góð viðloðunþol, lágur núningsstuðull og lágt verð.Ekki nóg með það, keramikverkfæri hafa einnig háhita hörku, sem nær HRA80 við 1200 ° C.
Við venjulega skurð hefur keramikverkfærið mjög mikla endingu og skurðarhraði þess getur verið 2 ~ 5 sinnum hærri en sementað karbíð.Það er sérstaklega hentugur fyrir vinnslu á efnum með mikilli hörku, frágang og háhraða vinnslu.Það getur skorið ýmislegt hert stál og hert steypujárn með hörku allt að HRC65.Algengt er að nota súrál byggt keramik, sílikon nítríð byggt keramik, cermets og whisker hert keramik.
Ál-undirstaða keramik verkfæri hafa hærri rauð hörku en sementað karbíð.Almennt mun skurðbrúnin ekki framleiða plast aflögun við háhraða skurðaraðstæður, en styrkur hennar og hörku eru mjög lág.Til að bæta hörku og höggþol er hægt að bæta við ZrO eða TiC og TiN blöndu.Önnur aðferð er að bæta við hreinum málm- eða kísilkarbíðhöggum.Auk mikillar rauðrar hörku hefur keramik sem byggir á kísilnítríði einnig góða hörku.Í samanburði við súrál byggt keramik, er ókostur þess sá að auðvelt er að framleiða háhita dreifingu við vinnslu stál, sem eykur slit verkfæra.Kísilnítríð byggt keramik er aðallega notað til að beygja og mala gráu steypujárni með hléum.
Cermet er eins konar karbíð-undirstaða efni, þar sem TiC er aðal harði fasinn (0,5-2 μm) Þau eru sameinuð með Co eða Ti bindiefnum og líkjast sementuðum karbíðverkfærum, en þau hafa litla sækni, góðan núning og góðan slitþol.Það þolir hærra skurðarhitastig en hefðbundið sementað karbíð, en það skortir höggþol sementaðs karbíðs, seigleika við mikinn skurð og styrk við lágan hraða og mikið fóður.
(3) Kúbískur bórnítríð (CBN)
CBN er næst demant í hörku og slitþol og hefur framúrskarandi hörku við háan hita.Í samanburði við keramik er hitaþol þess og efnafræðilegur stöðugleiki örlítið lélegt, en höggstyrkur þess og afköst gegn mulning eru betri.Það á víða við um skurð á hertu stáli (HRC ≥ 50), perlitískt grátt steypujárn, kælt steypujárn og ofurblendi.Í samanburði við sementað karbíðverkfæri er hægt að auka skurðarhraða þess um eina stærðargráðu.
Samsetta fjölkristallaða kúbikbórnítríð (PCBN) tólið með hátt CBN innihald hefur mikla hörku, góða slitþol, mikinn þrýstistyrk og góða höggseigju.Ókostir þess eru lélegur varmastöðugleiki og lítil efnahvarfleiki.Það er hentugur til að skera hitaþolnar málmblöndur, steypujárn og hertu málma sem eru byggðir á járni.Innihald CBN agna í PCBN verkfærum er lágt og hörku PCBN verkfæra sem nota keramik sem bindiefni er lítil, en það bætir upp lélegan hitastöðugleika og lága efnatregðu fyrrnefnda efnisins og er hentugur til að skera hert stál.
Þegar skorið er grátt steypujárn og hert stál er hægt að velja keramikverkfæri eða CBN verkfæri.Af þessum sökum ætti að framkvæma kostnaðar- og ávinnings- og vinnslugæðagreiningu til að ákvarða hvern á að velja.Þegar skorið hörku er lægra en HRC60 og lítill fóðurhraði er notaður, er keramikverkfæri betra val.PCBN verkfæri eru hentug til að klippa vinnustykki með hörku hærri en HRC60, sérstaklega fyrir sjálfvirka vinnslu og vinnslu með mikilli nákvæmni.Að auki er afgangsálagið á yfirborði vinnustykkisins eftir að hafa verið skorið með PCBN tóli einnig tiltölulega stöðugt en það með keramikverkfæri við sama slit á hliðinni.
Þegar PCBN tól er notað til að þurrklippa hert stál, ætti einnig að fylgja eftirfarandi meginreglum: veldu mikla skurðardýpt eins langt og mögulegt er með því skilyrði að stífni vélarinnar leyfir, þannig að hitinn sem myndast á skurðarsvæðinu geti mýkst málminn framan á brúninni á staðnum, sem getur í raun dregið úr sliti á PCBN tóli.Að auki, þegar lítið skurðardýpt er notað, ætti einnig að hafa í huga að léleg hitaleiðni PCBN verkfæris getur valdið því að hitinn á skurðarsvæðinu dreifist of seint og klippingarsvæðið getur einnig valdið augljósum málmmýkingaráhrifum, minnkaðu slit á fremstu brún.
2. Blaðbygging og rúmfræðilegar breytur ofurharðra verkfæra
Sanngjarn ákvörðun á lögun og rúmfræðilegum breytum tólsins er mjög mikilvæg til að gefa fullan leik í skurðarframmistöðu tólsins.Hvað varðar styrkleika verkfæra er styrkur ábendinga ýmissa blaðlaga frá háu til lágu: kringlótt, 100 ° demantur, ferningur, 80 ° demantur, þríhyrningur, 55 ° demantur, 35 ° demantur.Eftir að blaðefnið hefur verið valið skal velja blaðformið með hæsta styrkleikann.Einnig ætti að velja hörð beygjuhníf eins stór og mögulegt er og gróf vinnsla ætti að fara fram með hringlaga og stórum bogadíusblöðum.Radíus oddbogans er um 0,8 við frágang μ Um m.
Hertu stálflögurnar eru rauðar og mjúkar tætlur, með miklum stökkleika, auðvelt að brjóta þær og bindast ekki.Hertu stálskurðarflöturinn er hágæða og framleiðir almennt ekki flíssöfnun, en skurðarkrafturinn er mikill, sérstaklega geislamyndaskurðarkrafturinn er stærri en aðalskurðarkrafturinn.Þess vegna ætti tólið að nota neikvætt framhorn (fara ≥ - 5 °) og stórt afturhorn (ao=10°~15°).Aðalbeygjuhornið fer eftir stífleika vélbúnaðarins, almennt 45 ° ~ 60 °, til að draga úr spjalli vinnustykkisins og verkfærisins.
Birtingartími: 24-2-2023